[发明专利]相控阵天线的并行幅相校准方法及系统有效
| 申请号： | 201910888305.3 | 申请日： | 2019-09-19 |
| 公开（公告）号： | CN110708127B | 公开（公告）日： | 2021-08-24 |
| 发明（设计）人： | 曹岸杰;贺冲;陈靖峰;范凯;曲耀斌;张国强;成飞 | 申请（专利权）人： | 上海卫星工程研究所 |
| 主分类号： | H04B17/12 | 分类号： | H04B17/12;H04B17/21 |
| 代理公司： | 上海段和段律师事务所 31334 | 代理人： | 李佳俊;郭国中 |
| 地址： | 200240 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 相控阵 天线 并行 校准 方法 系统 | ||
1.一种相控阵天线的并行幅相校准方法，其特征在于，包括：
校准信号设置步骤：设置单频校准信号入射到相控阵天线上；
初始状态设置步骤：选择相控阵天线上的多个天线单元，设置所选择的每个天线单元的移相器为初始状态；
调制步骤：对所选择的每个天线单元的移相器进行周期性相位调制；
分析步骤：分析接收到的单频校准信号的谐波特征来校准对应的天线单元的幅度和相位；由第m个天线单元对应的谐波分量的傅里叶系数Γm计算对应天线单元的幅度Am和相位
Am＝|Γm/Γ1|,m＝2,3,...,M；
Γ1为参考天线单元对应的谐波分量的傅里叶系数；
M为所选择的天线单元的数量；
K为对应于载波频率Fc的波数，载频Fc对应的波数等于2πFc/c，其中c为光速；D为天线单元的间距，(m-1)KDsinθ为第m个天线单元相对于参考天线单元产生的空间相位差；
调制的周期满足指数关系：
Tpm＝Tp/2m-1
其中，Tpm为第m个天线单元的调制周期，m＝1,2，...，M。
2.根据权利要求1所述的相控阵天线的并行幅相校准方法，其特征在于，在每个调制周期的前半个调制周期内，设置移相器的相移为初始值0°，在后半个调制周期内，设置移相器的相移为反相值180°。
3.根据权利要求2所述的相控阵天线的并行幅相校准方法，其特征在于，M个所选择的天线单元的调制频率为Fpm＝1/Tpm＝2m-1Fp，其中，Fpm为第m个天线单元的调制频率。
4.一种相控阵天线的并行幅相校准系统，其特征在于，包括：
校准信号设置模块：设置单频校准信号入射到相控阵天线上；
初始状态设置模块：选择相控阵天线上的多个天线单元，设置所选择的每个天线单元的移相器为初始状态；
调制模块：对所选择的每个天线单元的移相器进行周期性相位调制；
分析模块：分析接收到的单频校准信号的谐波特征来校准对应的天线单元的幅度和相位；
由第m个天线单元对应的谐波分量的傅里叶系数Γm计算对应天线单元的幅度Am和相位
Am＝|Γm/Γ1|，m＝2，3，...，M；M为所选择的天线单元的数量；
Γ1为参考天线单元对应的谐波分量的傅里叶系数；
K为对应于载波频率Fc的波数，载频Fc对应的波数等于2πFc/c，其中c为光速；D为天线单元的间距，(m-1)KDsinθ为第m个天线单元相对于参考天线单元产生的空间相位差；
调制的周期满足指数关系：
Tpm＝Tp/2m-1
其中，TPm为第m个天线单元的调制周期，m＝1,2，...，M。
5.根据权利要求4所述的相控阵天线的并行幅相校准系统，其特征在于，在每个调制周期的前半个调制周期内，设置移相器的相移为初始值0°，在后半个调制周期内，设置移相器的相移为反相值180°。
6.根据权利要求4所述的相控阵天线的并行幅相校准系统，其特征在于，M个所选择的天线单元的调制频率为FPm＝1/TPm＝2m-1Fp
其中，Fpm为第m个天线单元的调制频率。
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